雜交水稻之父們（一） | kiwiFM

作者：奶樹

編輯：蝌蚪、AI工具

對于絕大多數(shù)人來說，“雜交水稻”算不上陌生，而其背后的“雜交水稻之父”——袁隆平，也是家喻戶曉。但在“雜交水稻”的研究發(fā)展過程中，還有不少沒那么耀眼，卻也濃墨重彩的名字值得被了解和記住。

我們不妨就一同回顧袁隆平和雜交水稻研究的歷史，并穿插著介紹一下這些“雜交水稻之父們”。

故事的開始可能得從一萬三千五百年前的長江流域講起，這也是如今考古學和遺傳學公認的水稻起源。

在今天的江浙、江西，湖北和湖南一帶，這是中國也是全世界最早開始種水稻的地方。此后的上萬年里，水稻以長江流域為起點，北到黃河，南到兩廣海南，種植得愈發(fā)廣泛。這或許也是中國人愛吃米飯的原因。

而最早提出這個水稻起源的觀點，并對此進行研究的，正是我們今天故事的第一位主人公——丁穎先生。

丁穎先生

中國稻作科學之父

讓我們再調(diào)整一下時間線，來到140年前。

大清光緒十四年（1888年），丁穎出生在廣東高州的一戶農(nóng)村，他在家里排行最小，行十二。本就是窮苦農(nóng)村家庭，再加上家里人多，丁穎一家的日子過得那叫一個苦。父親丁林泰辛苦了大半輩子，好不容易攢錢買了十幾畝地，眼看生活就要好起來了。

但是天有不測風云，人有旦夕禍福。因為宗族糾紛，家里的十幾畝地全賠光了，一夜回到解放前。接著家里老二又因為鼠疫英年早逝。一連串的折騰下來，這一大家子人，就更加難以維持生計了。

因此父親丁林泰痛定思痛，思前想后，意識到自己主要是吃了沒文化的虧。畢竟要是有文化，當時賠地的時候，好歹也能認得欠條上寫的是什么東西。于是乎，小兒子丁穎就成為了全家的希望。丁林泰不惜傾家蕩產(chǎn)全家負債，也要把丁穎送去讀書。

丁穎也沒有辜負父親和家人的厚望，1906年考上了市里的高州中學。畢業(yè)以后，農(nóng)民家庭出生的他依然決定學農(nóng)，日后改善家鄉(xiāng)父老的生活。之后，丁穎1912年去日本留學，1914年再去日本留學，1921年又去日本留學。

為什么要這么折騰，三渡東洋呢？

這般艱難求學路背后，其實也正是當時清末民初時期，像丁穎這樣的有志青年心中矛盾的情緒和無奈之舉。在國外求學，丁穎等人時常被打壓得抬不起頭；很快又因為家里生活窘迫，不得不回國。

在那個動蕩的年代，國內(nèi)整體十分落后，官僚腐敗，丁穎等人壯志不得酬，精神十分難受，但也只能在“夾縫”中努力。1921年，已經(jīng)33歲的愛國“壯年”丁穎，去東京大學農(nóng)學部攻讀三年，終于獲得了學士學位。

回國之后，丁穎開始在中山大學做水稻研究。但在這個特殊時期，有一個特殊的難題擺在他面前，便是土地都屬于地主。為了搞水稻研究，丁穎只能自己聯(lián)系、買地、開展實驗。好在花了十幾年的時間，丁穎在廣東全省設置了不同地區(qū)的試驗田，也培育出來六十多個水稻品種，整體的實驗進展也很順利。

這個相對穩(wěn)定的階段，是丁穎在科研上最高產(chǎn)的時期。首先他發(fā)現(xiàn)了野生水稻，并結合其的優(yōu)勢，培育出了世界上第一個具有野生稻基因的雜交水稻新品種——“中山一號”。野生水稻新基因的引入，增加了原本被馴化一萬多年的養(yǎng)殖水稻基因的多樣性，也帶來了不少新的優(yōu)勢性狀。

但是，天有不測風云，人有旦夕禍福。日本人又來了，導致丁穎的試驗田全部被破壞。中山大學也因此反復搬家了三次，一路搬到了云南又搬回了廣東。

八年抗日戰(zhàn)爭，連著四年國共戰(zhàn)爭，在廣州解放前，中山大學原意再度搬遷。此時已經(jīng)是農(nóng)學院院長，61歲的丁穎這時就站出來：“搬搬搬，搬咩搬啊！都搬了三次了，學校都快搬沒了，人心搬碎，設備搬殘了，還嫌糟蹋得不夠嗎？”

于是，丁穎和他的同事們留了下來。后來他也成為了中山大學農(nóng)學院，劃分出來的華南農(nóng)業(yè)大學第一任校長；并于1955年擔任了中國科學院學部委員，換句話說就是第一屆的院士。

20世紀50年代，丁穎（右一）在華南農(nóng)學院實習農(nóng)場躍進區(qū)指導學生插秧

丁穎老先生的一生都獻給了水稻科學。他走遍了中國的大江南北，考察了水稻的品種分布，并結合歷史考據(jù)，提出了水稻起源于中國長江流域的推斷，而今天的許多證據(jù)也證實了他當時的猜想；同時他做出了系統(tǒng)的水稻品種劃分，其中包括我們今天常說的粳稻和秈稻，晚稻，中稻，和早稻等等。

這一系列貢獻，讓他成為了“中國稻作科學之父”，正是他的努力，讓中國的水稻種植成為了一門科學。更讓人心生敬畏的是，即便在生命的最后時刻，丁穎先生也還心系水稻研究。1964年，76歲的丁穎先生依舊在全國考察水稻，途中突然病倒，同年因肝癌離世。

丁穎（左三）76歲時在寧夏水稻田考察

不僅如此，他培養(yǎng)的學生也都不簡單，比如中國工程院院士黃耀祥先生，開創(chuàng)了中國最早的矮化水稻（因為水稻變矮桿子變粗了，也更結實，所以果實變多之后不會被壓倒，也就有了所謂的抗倒伏），領先了國際平均水平七年，黃耀祥先生也被譽為“中國半矮稈水稻之父”。

雜交水稻之父-1

在這些前輩打下的堅實基礎之上，中國水稻科學發(fā)展迅猛，其背后最關鍵的人物，當屬被譽為“雜交水稻之父”的袁隆平先生。

1929年，袁隆平在北平協(xié)和醫(yī)院出生，按照他們袁家祖宗留下的行輩，“大茂昌繁盛，興隆定有期，敬承先賢業(yè)，常遇圣明時”，他是隆字輩，又在北平出生，故起名，袁隆平。

雖然在北京出生，但袁隆平一家其實祖上世代在江西務農(nóng)。只不過袁隆平曾祖那一輩，恰好遇到押運餉銀的清軍被太平天國軍突襲，撿到一批意外之財，家里也因此由農(nóng)轉(zhuǎn)商，做起了生意，變得富裕起來。

但是，天有不測風云，人有旦夕禍福。即便家里有錢，也耐不住日本人又來了啊。

隨著戰(zhàn)火的蔓延，袁家也隨著國民政府到了重慶。袁隆平在博學中學，也是后來的武漢四中讀中學，也就是在這個時候，袁隆平喜歡上了游泳，或者說是熱愛游泳。年輕的袁隆平幾乎每天都會堅持游泳，游泳水平越來越高。與之相反，袁隆平對數(shù)學卻是提不起一點興趣，也正因為此，畢業(yè)后進入大學的袁隆平，選擇了不怎么需要數(shù)學的農(nóng)學專業(yè)。

袁隆平（前排左一）在高中參加游泳比賽的合影

1949年恰逢新中國成立，袁隆平在重慶西南農(nóng)學院入學。但入學之后，他萌生了成為飛行員的夢想。1952年抗美援朝戰(zhàn)爭時期，袁隆平報名加入空軍。得益于堅持游泳鍛煉，身體強壯的袁隆平順利通過了800進8的選拔。

但是，天有不測風云，人有旦夕禍福。沒等袁隆平開上飛機，戰(zhàn)爭結束了，他的飛行員夢也破滅了。

于是，農(nóng)學專業(yè)的袁隆平?jīng)Q定老老實實，遵循初心，從自己熱愛的東西出發(fā)——立志成為一名游泳運動員。同年，游泳倍棒的袁隆平參加了選拔賽。但卻因為賽前吃壞了肚子，他發(fā)揮失常，省賽“僅僅”游了個第四名，無緣國家隊，運動員夢也就此結束。

喜歡游泳的袁隆平（左一）和他的大學同學在1951年（上圖）和1994年（下圖）的同款pose合影

折騰幾番過后，袁隆平只得老老實實上學。畢業(yè)之后，他被分配到湖南安江農(nóng)校工作教學，但一開始負責的并不是農(nóng)學或者生物學，而是俄語。不過好在袁隆平本科學過俄語，而且教得不錯，后來校領導便安排他開始教遺傳學。

只不過，當時流行的遺傳學理論與現(xiàn)在的主流不同，主要是來自蘇聯(lián)的米丘林李森科主義。其中有一個重要的理論叫”無性雜交“，是指植物可以通過嫁接，在不涉及到生殖細胞的情況下，把性狀遺傳給后代。

袁隆平當時上課帶學生一起做實驗，就把一種月光花嫁接到紅薯上，希望做出一種土面上綠色部分能夠加強光合作用，土面下長紅薯的植物。這個嫁接得到的“合成體”似乎沒什么問題，結果不錯，但問題也不小——它沒辦法遺傳，得到的種子還只是月光花的種子，不可能種出紅薯。

高中生物課本講過，遺傳信息儲存在基因，也就是DNA上。袁隆平課堂上嫁接的植物，種子來自上半部分的月光花，根本沒有紅薯的遺傳信息，自然也就長不出紅薯。

但為了弄清楚這個問題，袁隆平一搗鼓，就搗鼓了三年。他終于認識到：“什么李森科主義，全是騙人的，實驗結果全失敗了。還是得實踐出真知。”

轉(zhuǎn)眼到了1957年，白干了三年的袁隆平從新聞中得知，因為發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結構，沃森、克里克等人獲得了當年的諾貝爾生理或醫(yī)學獎。那一瞬間，袁隆平感受到了世界的參差，自己浪費了好幾年，搞著虛無縹緲的李森科遺傳學，而人家那邊都開始進入分子生物學時代了。

于是他想方設法搞到了一本摩爾根撰寫的遺傳學教材，但當時主流對于摩爾根等人，及其背后的派別還是持批評態(tài)度的，所以袁隆平每天都只得偷偷學習，倘若有人路過，就反手蓋到《人民日報》下面裝作看報紙。

終于，掌握了理論知識的袁隆平，遇到了讓自己真正投入一生事業(yè)的契機，這也是他見過的最慘痛的畫面——1959年開始的三年自然災害。

餓殍遍地的場景，真實地在袁隆平的眼前反復上演。他也在這段時間停止了紅薯相關的研究，轉(zhuǎn)向大家更加關注、也有更大需求的水稻。

1961年，袁隆平在稻田里偶然看到一顆遠高于其他水稻的“超級水稻”，于是趕緊收集這株水稻的種子。來年他就把這些種子種了下去，每天澆水、施肥，盼星星盼月亮地盼著它長大。

鶴立雞群的水稻

可惜的是，這顆”超級水稻“的后代，并沒有如袁隆平預想的那樣，看不出什么超級水稻的影子。這時，袁隆平坐在田埂上，失望地看著高高低低的水稻，忽然感覺這個比例有點眼熟，數(shù)了一圈發(fā)現(xiàn)，三比一?。?/p>

學過高中生物的朋友們應該對這個比例很熟悉——這不就是傳說中的孟德爾遺傳第一定理嗎？！袁隆平這才大徹大悟：這顆超級水稻，是一顆偶然形成的雜交水稻。

正如此前，丁穎先生通過把野生稻和農(nóng)作水稻雜交，得到具備更加優(yōu)良性狀的雜交水稻一樣，此時袁隆平發(fā)現(xiàn)的，正是一顆在自然條件下幾乎不可能出現(xiàn)的“天選”雜交水稻，這也就能解釋為什么他的后代會出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象了。

之所以說野生雜交水稻罕見，主要是因為水稻是一種雌雄同體的植物，且水稻的雄花和雌花都很小，主要通過自花授粉的方式產(chǎn)生種子。如果人不去干預，自然界產(chǎn)生雜交水稻的可能性，只有0.1%-0.2%。

也就是上面既有雄花也有雌花，只要有一棵水稻，他就能自己和自己交配產(chǎn)生后代，也就是所謂的自交。那要想要雜交，你就要讓一棵水稻的雄花，和另一棵水稻的雌花進行交配，一般農(nóng)作物培育就會用去雄的方式來實現(xiàn)，但是水稻搞不定，因為水稻的花太小了??！

稻花（白色的小花）

盡管當時的教科書和主流學說都認為，像水稻這樣自花授粉的植物不存在雜交優(yōu)勢。但袁隆平更愿意相信自己看到的現(xiàn)象，和實踐中的真實結果，也就此確定了他的研究方向和人生使命，以及中國的水稻研究走向。

要實現(xiàn)雜交水稻、充分發(fā)揮其優(yōu)勢，首要解決的問題就是怎么繞開水稻的自花授粉。通常大家會采取摘除雄花，并人工授粉的方式實現(xiàn)大范圍的雜交作物?？伤镜幕ㄟ@么小，實際操作起來困難不小，人力和時間的投入并不劃算。

正當大家都在苦惱頭疼的時候，袁隆平想到，既然自然界可以出現(xiàn)野生的雜交水稻，那它大概率是因為雄性不育，才可能實現(xiàn)一棵水稻的雌花和另一棵的雄花交配——于是他的第一目標，就是找雄性不育株。

在廣闊的中華大地上尋找這些罕見的雄性不育株，顯然是一個費時費力費人的漫長過程。也正是在這個過程中，開始出現(xiàn)了一些大家或許陌生，但是在雜交水稻研究中值得被銘記的名字。我們會在《雜交水稻之父們》的后續(xù)篇章中，繼續(xù)這段匯聚了許多人智慧和汗水的旅程。

當然，如果你想提前了解后續(xù)的故事和細節(jié)，也歡迎在各個主流中文博客平臺以及蘋果Podcast中，找到我們的播客平臺kiwiFM，收聽完整的音頻節(jié)目（下方“閱讀原文”），可能比文字更加有趣和生動。

部分參考資料：

● 《袁隆平口述自傳》袁隆平口述，辛業(yè)蕓整理

● 《夢園大地——袁隆平傳》姚昆侖

● 《改變世界的一粒種子：記雜交水稻之父袁隆平》

● 維基百科相關詞條

● 優(yōu)秀農(nóng)業(yè)科學家丁穎：坪石眾先師小記. 莊秋興

● 【作物卷】中國現(xiàn)代稻作科學主要奠基人丁穎. 吳灼年